Varför blir vissa människor andfådda efter en kort joggingtur, medan andra verkar glida fram utan ansträngning? Träning, konditionsnivå och muskelstyrka spelar naturligtvis roll. Forskare har funnit att hjärnan också har ett starkt inflytande, särskilt på hur ansträngande fysisk aktivitet uppfattas.

Idrott utmanar inte bara kroppen, utan också hjärnans sätt att tolka ansträngning. Forskare har funnit att genom att vibrera senorna före cykling kan människor anstränga sig mer utan att känna att de arbetar hårdare. Deras muskler och hjärtan arbetade längre, men deras uppfattning om ansträngning förblev oförändrad. Den här skillnaden mellan hjärnan och kroppen kan en dag bidra till att göra träning mindre skrämmande, särskilt för människor som har svårt att hålla sig aktiva.

Vilket inflytande har kronobiologi på idrott och prestation?

Kronobiologi handlar om kroppens inre klockor, särskilt den cirkadiska rytmen (ungefärlig 24-timmarsrytm). Dessa rytmer påverkar bland annat:

• aktiviteten i vissa hjärnregioner,
• bearbetningen av sensoriska stimuli (t.ex. muskelspänning),
• hjärtfrekvens, muskelstyrka och ämnesomsättning,
• motivation, trötthet och upplevelse av smärta och ansträngning

Både upplevelsen av ansträngning och hjärnans och kroppens prestationsförmåga styrs av inre biologiska rytmer som är tidsberoende. Kronobiologin visar att denna bearbetning fungerar olika beroende på tid på dygnet. Till exempel uppfattar hjärnan ofta en fysisk ansträngning som mindre ansträngande sent på eftermiddagen än tidigt på morgonen, även om den objektiva prestationen är densamma. Kronobiologiska rön kan förklara när sådana effekter (t.ex. minskad upplevelse av ansträngning genom vibrationer) är särskilt starka eller svaga och hur man kan lägga upp träningen så att den subjektivt känns lättare. Kronobiologiska rytmer styr hur hjärnan och nervsystemet tolkar kroppsliga signaler som muskelspänning, trötthet och ansträngning. Senvibrationer förändrar just denna centrala bearbetning och frikopplar den subjektiva uppfattningen av ansträngning från den faktiska fysiska prestationen. Kronobiologin ger därmed en ram för att förstå när och under vilka interna tidsförhållanden som sådana effekter är särskilt effektiva. Den kopplar därmed samman den neurala kontrollen av ansträngning med kroppens biologiska timing.

Varför ansträngning känns olika från person till person

Ansträngning avser den energi vi förbrukar på aktiviteter som löpning, cykling eller tyngdlyftning. Även om denna energiförbrukning kan mätas fysiskt är uppfattningen om ansträngning inte enbart mekanisk. Den påverkas också av uppfattningen, som kan variera mycket från person till person. Uppfattningen spelar en viktig roll för om människor fortsätter att träna eller inte. Om ett träningspass upplevs som alltför ansträngande är det mer sannolikt att man slutar eller undviker det helt och hållet. Om samma aktivitet upplevs som genomförbar är den roligare och lättare att fortsätta med under en längre tid.

Detta väcker en intressant fråga. Tänk om själva känslan av ansträngning kunde minskas så att människor kunde övervinna känslan av att träning helt enkelt är för ansträngande? Benjamin Pageaux, professor vid institutionen för kinesiologi och rörelsevetenskap vid Université de Montréal, undersöker denna idé tillsammans med tre forskare från Université Savoie Mont Blanc i Frankrike som en del av ett internationellt forskningsprojekt.

Hur vibrationer kan förändra hjärnans signaler

I en nyligen genomförd studie undersökte forskargruppen om vibrationer i vissa senor kan minska den upplevda ansträngningen vid cykling. De använde en bärbar vibrationsenhet som var utformad för att stimulera senor före träning. Frivilliga deltog i laboratorietester på en stationär cykel. Varje deltagare genomförde två tester: en session efter senvibration och en annan utan föregående vibration. Vid vibrationstillståndet fästes enheten på hälsenorna och hamstrings och aktiverades i 10 minuter innan cyklingen påbörjades. Deltagarna cyklade sedan i tre minuter i en takt som de uppfattade som måttlig eller intensiv, och anpassade sin ansträngning till målnivån. Resultaten var imponerande. Efter senvibrationerna genererade deltagarna mer kraft och hade högre hjärtfrekvens än under sessionerna utan vibrationer. Trots att deras kroppar arbetade hårdare ökade inte den upplevda ansträngningen.

Forskarna försöker nu förstå hur senvibrationer förändrar hjärnans tolkning av ansträngning. Även om de exakta biologiska mekanismerna fortfarande håller på att undersökas har Pageaux föreslagit flera möjliga förklaringar. ”Beroende på vibrationens amplitud och frekvens kan vi antingen stimulera eller hämma neuronerna i ryggmärgen”, förklarar han. ”Dessutom förändrar långvarig vibration reaktiviteten hos de neuromuskulära spindlarna och förändrar den signal som skickas till hjärnan.” Genom att förändra den information som når hjärnan från musklerna verkar vibrationer förändra uppfattningen av rörelse och ansträngning. Som ett resultat av detta kan träning kännas lättare, även om musklerna utövar mer kraft.

Att motivera människor att träna mer

Även om resultaten är lovande befinner sig forskningen fortfarande i ett tidigt skede. Testerna har hittills varit begränsade till korta cykelövningar under kontrollerade förhållanden. ”Det har inte testats i ett maratonlopp, utan bara i en kort cykelövning på tre minuter”, påpekar Pageaux. ”Men det är ändå första gången som det har visat sig fungera i den här typen av träning.” Teamet planerar nu att studera hjärnaktiviteten under träning närmare. De vill använda verktyg som elektroencefalografi och magnetisk resonanstomografi för att ta reda på hur senvibrationer påverkar den neurala aktiviteten när människor anstränger sig fysiskt.

Forskarna undersöker också den omvända processen. De vill bättre förstå hur smärta och trötthet ökar känslan av ansträngning och får fysiska aktiviteter att verka svårare. I slutändan är målet att utveckla strategier som minskar den upplevda ansträngningen och motiverar fler människor att bli fysiskt aktiva, särskilt de som för närvarande har en stillasittande livsstil. ”Genom att bättre förstå hur hjärnan utvärderar förhållandet mellan ansträngning och upplevd belöning under träning hoppas vi kunna främja mer regelbunden fysisk aktivitet”, säger Pageaux. ”Och vi vet alla hur viktigt det är för vår hälsa och vårt välbefinnande att vi håller oss aktiva!”

Mer regelbunden fysisk aktivitet kan uppmuntras genom att specifikt rikta in sig på de mekanismer i hjärnan som kopplar samman ansträngning och belöning. När hjärnan uppfattar motionen som mindre ansträngande eller mer belönande ökar motivationen att upprepa den. Insikter om hur hjärnan uppfattar ansträngning gör det möjligt att t.ex:

• Utveckla träningsformer som känns subjektivt lättare, trots att de är effektiva.
• Använda stödjande stimuli (t.ex. rytm, vibration, musik) som minskar upplevelsen av ansträngning.
• Planera träningstiderna så att de sammanfaller med perioder av högre motivation i den dagliga rytmen.
• Skapa tidiga positiva träningsupplevelser som aktiverar belöningssystemet och undviker negativa associationer.

Resultatet blir att träningen inte längre i första hand upplevs som en börda, utan mer som en positiv upplevelse som går att uppnå. Detta ökar sannolikheten för att människor på lång sikt ska integrera fysisk aktivitet i sin vardag.